Equazione di Drake

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L'equazione di Drake è il risultato di un ragionamento speculativo sulla possibile esistenza di forme di vita intelligenti extraterrestri.

L'equazione fu proposta negli anni '60 da Frank Drake come tentativo di stimare il numero di civiltà extraterrestri intelligenti presenti nella nostra Galassia, con cui potremmo pensare di entrare in contatto. Il problema più impegnativo per la ricerca è ora determinare i fattori che figurano nell'equazione.

La formula è la seguente:

$N = R^{*} ~ \times ~ f_{p} ~ \times ~ n_{e} ~ \times ~ f_{l} ~ \times ~ f_{i} ~ \times ~ f_{c} ~ \times ~ f_{m} ~ \times ~ L$

Dove:

N è il numero di civiltà extraterrestri evolute presenti nella Galassia.

R* è il tasso di formazione stellare nella Via Lattea

f_p è la frazione di stelle che possiedono pianeti

n_e è il numero di pianeti per sistema solare in condizione di ospitare forme di vita

f_l è la frazione dei pianeti n_e che ha effettivamente sviluppato la vita

f_i è la frazione dei pianeti f_l su cui si sono evoluti esseri intelligenti

f_c è la frazione di esseri intelligenti in grado (e con la volontà) di comunicare

f_m è la frazione di esseri intelligenti in grado di raggiungere e colonizzare più pianeti (non sempre considerata)

L è la stima della durata di queste civiltà evolute

[modifica] Possibili stime dei parametri

La determinazione dei parametri è molto difficile ed in genere mancano molte informazioni necessarie ad una stima anche approssimativa.

I valori scelti inizialmente da Drake e collaboratori sono:

R* = 10 per anno
f_p = 0,5
n_e = 2
f_l = 1
f_i = fc = 0,01
L = 10.000 anni.

Il valore R* (tasso di formazione stellare) è quello meno incerto. Anche f_p (stelle con pianeti) è relativamente meno dibattuto ed è possibile iniziare a dare un valore anche grazie alle prime osservazioni di pianeti extrasolari a partire dagli anni '80. Gli esobiologi possono tentare di fornire un valore per n_e e f_l ma ci sono dubbi sulle tipologie di stelle che possono offrire condizioni adatte per lo sviluppo della vita. È necessaria l'emissione di una certa quantità di radiazione ultravioletta perché la vita possa avere inizio, mentre la presenza di raggi X è dannosa. Secondo alcune ipotesi la vita è più ubiquitaria di quanto possa apparire (vedi panspermia) ed il valore di f_l può essere elevato.

f_i, f_c ed L sono ben più difficili da proporre. È possibile che l'evoluzione della nostra civiltà sia avvenuta in seguito ad una precisa combinazione di eventi, difficilmente ripetibile. La durata di vita di una civiltà può essere limitata dalla possibilità di autodistruzione nucleare o da eventi naturali catastrofici, quali l'alterazione del clima o l'impatto di meteoriti. Drake ipotizzò una stima minima di 10 anni, ovvero all'epoca il periodo di tempo dal quale l'umanità aveva iniziato ad inviare segnali radio nel cosmo (in particolare involontariamente con la televisione). Per lo stesso motivo oggi si può ragionevolmente indicare un periodo di 50 anni.

Applicando i parametri di Drake si ottiene un valore di N = 10.

Altre stime dei parametri, altrettanto plausibili, danno risultati molto più grandi. Per esempio, posto R* = 20/anno, f_p = 0.1, n_e = 0.5, f_l = 1, f_i = 0.5, f_c = 0.1 ed L = 100.000 anni, si ottiene N = 5000.

Valori più pessimistici danno valori di N minori di uno, cosa che non può essere valida per la nostra Galassia in quanto in essa esiste almeno una civiltà tecnologica (la nostra). In questo caso, riconciliare il dato con le osservazioni porterebbe alla conclusione che la maggior parte delle galassie sono vuote.

Le stime più ottimistiche invece si scontrano con il paradosso di Fermi, ovvero se esistono tante civiltà in grado di contattarci, perché questo non è ancora avvenuto?

L'unico valore di N dato dalle osservazioni è N=1, ovvero che la nostra civiltà è l'unica a noi nota.